Bài tập Cấu Kiện Điện Tử SBG (tiếp theo) ppt

Trình bày về sơ đồ ực phát mắc chung CE của transistor lưỡng cực trong các mạch khuếch đại và đặc điểm của cách mắc này.. Bài làm: Hình 1: Sơ đồ mắc cực phát chung: Trong sơ đồ mạch gồm

Ta có: Điện áp tại cực B transistor:

1 2

20 4,7 2,5

33 4,7

cc B

V

R R

Vì transistor Germani có:

V BE =0, 2V

Nên cường độ dòng điện tại cực E transistor là:

2,5 0, 2 5,89

0,39

E

E

V V

R

Tìm cường độ dòng điện tại cực C transistor:

5,89 50 5,77

C

E

I

I

Tìm điện áp U : CE

U CE =V cc−(V C +V E)=V cc−(I R C C+I R E E)

U CE =20 (5,77.2 5,89.0,39) 6,16− + = V

Bài giải:

Ta có:

(1 )

I =I +I =I +βI =I +β Và:

B

I

R R

β

−

+ +

30 6

0,03 (1 50)(15 0,33)

B

Tìm trị số R : B

V CE =V BE+R I B B

B CE BE

B

R

I

−

⇒ =

6 0,63 180

0,03.10

B

( )

B

I

( C E)

B

dI

=

1 50

10.35

15 0, 33

1 50

180 15 0, 33

S

S

+

+

Theo định luật kiếcSốp ta có:

Vì Vcc và VBE không phụ thuộc vào IC và và IB nên tính đạo hàm IB theo IC ta có:

Theo công thức tính hệ số S ta có:

Bài giải:

Tìm I : C2

2

2 2 2 E2 E2

0,96.100 96

C

C

I

Tìm I : B2

2

2

2 2

(1 )

1 96(1 0,96)

4 0,96

B

B

I

α α

α

−

−

−

Tìm I : C1

1

1 1 1 E1 E1

0,98.4 3,92

C

C

I

Tìm I : B1

1

(1 ) 1

3,92(1 0,98)

0,08 0,98

B B

B

I I

α α

β

−

−

−

Tìm U : CE

1 2 3

24 (3,92 96).10 120 12

CE

1 2 1

3,92 96

1249 0,08

Tìm I C/I : E

1 2 E2

3,92 96

0,9992 100

E

4 Trình bày về sơ đồ ực phát mắc chung CE của transistor lưỡng cực trong các mạch khuếch đại và đặc điểm của cách mắc này

Bài làm:

Hình 1: Sơ đồ mắc cực phát chung:

Trong sơ đồ mạch gồm có các phần tử sau:

EE , EC - Nguồn điện cung cấp một chiều cho tranzito loại P-N-P

RB - Điện trở định thiên

RC - điện trở tải

Tụ điện C1 và C2 là tụ liên lạc

Các cấu kiện này có nhiệm vụ trong mạch điện tương tự như ở sơ đồ mắc cực gốc chung

Như vậy, tín hiệu đưa vào giữa cực gốc và cực phát, tín hiệu được lấy ra từ giữa cực góp và cực phát Do đó, cực phát là chân cực chung của mạch vào và mạch ra và ta có sơ

đồ mắc cực phát chung Chiều của các thành phần dòng điện và điện áp trên các chân cực cuả tranzito được mô tả ở hình 1

Đặc điểm của sơ đồ mắc cực phát chung:

- Tín hiệu vào và tín hiệu ra ngược pha nhau

- Trở kháng vào nhỏ nhưng lớn hơn so với trở kháng vào trong sơ đồ mắc cực gốc

chung:

Zvào = rBE = 200 ÷ 2000Ω

- Trở kháng ra lớn nhưng nhỏ hơn so với trở kháng ra trong sơ đồ mắc cực gốc chung:

Zra = RC // rCE = 20KΩ ÷ 100KΩ

- Hệ số khuếch đại dòng điện cực gốc là tỉ số giữa dòng điện ra với dòng điện vào, ta có:

(1 ) 1

β

β có trị số từ vài chục ÷ vài trăm lần (còn ký hiệu là hFE)

- Hệ số khuếch đại điện áp:

Ku có thể đạt tới trị số từ hàng ngàn ÷ chục ngàn lần

- Hệ số khuếch đại công suất

Kp có thể có trị số từ vài ngàn lần đến chục ngàn lần

- Dòng điện rò cực góp ICEo nhỏ nhưng lớn hơn trong sơ đồ mắc cực gốc chung

- Tần số làm việc giới hạn tương đối cao nhưng thấp hơn so với sơ đồ mắc cực gốc chung vì điện dung thông đường lớn hơn

- Sơ đồ mạch mắc cực phát chung được sử dụng rộng rãi do có hệ số khuếch đại β, Ku,

Kp rất lớn Đồng thời mạch khá ổn định về nhiệt độ và có tần số làm việc giới hạn khá cao Ngoài ra, mạch có trở kháng vào và trở kháng ra không chênh lệch nhiều nên trong việc ghép các mạch với nhau, ta có thể dùng kiểu ghép bằng điện trở và tụ điện (ghép RC) rất đơn giản trong tính toán lại đơn giản trong lắp ráp và giá thành rẻ

Các đặc trưng và các tham số trong chế độ tín hiệu nhỏ:

Để nghiên cứu mối quan hệ giữa các dòng điện và điện áp trên các điện cực của tranzito trong sơ đồ mắc cực phát chung, ta có các họ đặc tuyến như sau:

Họ đặc tuyến vào: UBE = f1(UCE,IB)

Họ đặc tuyến ra: IC = f2(UCE,IB)

( ) ào

//

ra

v

U

U

∆

∆

ra

P

vao

P

K

P

=

Đặc tuyến vào tĩnh của transistor Ge loại PNP trong sơ đồ cực phát chung

Đặc tuyến vào tĩnh mô tả mối quan hệ giữa điện áp vào UBE với dòng điện vàoIB

UBE = f1(IB) khi UCE = const

Ta có công thức tính dòng điện vào IB bằng:

IB = (1- α)IE - ICBo

Và họ đặc tuyến vào được mô tả trong hình 2

Do dòng điện IE tăng theo qui luật hàm số mũ với điện áp UBE nên dòng điện cực gốc IB cũng sẽ tăng theo qui luật hàm số mũ với điện áp UBE Trên họ đặc tuyến vào ta thấy điện áp UCE ít ảnh hưởng lên dòng điện IB

Họ đặc tuyến ra tĩnh:

Đặc tuyến ra biểu thị mối quan hệ giữa dòng điện trên mạch ra IC và điện áp trên mạch ra UCE Ta có hàm biểu thị quan hệ này:

IC = f (UCE) khi dòng điệnvàoIB=const Và công thức tính dòng điện cực góp là:

IC = αIE + ICBo Thay giá trị IE = IC + IB , và biến đổi biểu thức trên, ta có:

Thay

1

α

β

α

=

− , và

1

1

α = +

− ta có công thức tính dòng điện cực góp là:

IC = βIB + (β + 1)ICBo

Trong đó β gọi là hệ số khuếch đại dòng điện cực gốc (thường có ký hiệu là hFE) Đây là biểu thức biểu thị mối quan hệ giữa dòng điện điều khiển và dòng điện bị điều khiển trong sơ đồ mắc cực phát chung

Ta thấy dòng điện IC có giá trị cực tiểu khi cả hai tiếp xúc phát TE và tiếp xúc góp

TC đều phân cực ngược, dòng điện IB = - ICBo nên IC = ICbo và tranzito hoạt động trong vùng ngắt

Khi IB > 0, dòng điện ra được tính theo công thức:

IC = βIB + (β + 1)ICBo

Nếu tăng điện áp trên mạch ra U CE lên thì đặc tuyến ra không nằm ngang mà hơi dốc nghiêng Khi giảm giá trị điện áp trên mạch ra U CE < U BE thì tiếp xúc góp TC

cũng được phân cực thuận Lúc này tranzito làm việc ở chế độ bão hòa

………

1